Hjem
Nye doktorgrader
Ny doktorgrad

Simuleringer av magnetiske eksplosjoner i rommet

Susanne Flø Spinnangr disputerer 5.5.2023 for ph.d.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen "Investigation of the Effect of Transient and Temporal Variations on Magnetic Reconnection".

Hovedinnhold

Universet består for det meste av forskjellige plasmamiljø, der materien er i en fjerde aggregattilstand kalt plasma. Et plasma består av frie, elektrisk ladede partikler, kalt ioner. Disse plasmaene er gjennomsyret av elektromagnetiske felt, generert av ionenes bevegelser. Ionenes dynamikk er hovedsakelig styrt av interaksjonen mellom dem og de kollektive elektromagnetiske feltene. En av de viktigste interaksjonene mellom plasma og magnetiske felt kalles magnetisk omkobling. Dette er en eksplosiv prosess hvor energi lagret i magnetfeltene konverteres til varme og bevegelse av ionene gjennom endringer i den magnetiske forbindelsen, og kan på mange måter kategoriseres som en magnetisk eksplosjon. Magnetisk omkobling skjer i alt fra stjerner, magnetosfærer og laboratorier på Jorden, og over svært forskjellige størrelsesordener. Det er drivkraften bak flere storslagne fenomener i vårt nære verdensrom, som for eksempel solutbrudd, nordlys, og romvær, som kan ha stor påvirkning på vårt elektrifiserte samfunn.

I dette doktorgradstudiet presenterer Spinnangr resultatet av fire års forskning på magnetisk omkobling gjennom numeriske simulasjoner. For å oppnå en fullstendig forståelse av magnetisk omkobling må vi kunne forklare hvor, når, hvorfor og hvordan det finner sted, og hva som stopper det. Spinnangr har bidratt til å svare på disse spørsmålene ved å undersøke hvordan magnetisk omkobling blir påvirket av endringer i innstrømningsregionene, både i partikkelkomposisjonen og i konfigurasjonen til magnetfeltet. Spinnangr viser at disse endringene påvirker hele omkoblingsprosessen på både store og små skalaer, i alt fra partikkeldynamikken innerst i omkoblingsområdet til hastigheten på hele omkoblingen. Spinnangr har også undersøkt hvordan magnetisk omkobling kan starte i et stabilt system, hvor to karakteristiske signaturer på at det holder på å starte ble identifisert. Doktorgradsarbeidet er med på å bidra til målet om å danne en full forståelse av magnetisk omkobling.

Personalia

Susanne Flø Spinnangr fullførte en mastergrad i teoretisk fysikk og energifysikk ved Universitetet i Bergen i 2017, og har i perioden 2018 til 2023 arbeidet som doktorgradsstipendiat i romfysikk ved Institutt for Fysikk og Teknologi ved UiB. I løpet av doktorgradsarbeidet ble hun tildelt Fulbright-stipend og var Visiting Student Researcher ved NASA Ames Research Center i California, USA. Hennes veiledere er/har vært Dr. Cecilia Norgren, Dr. Paul Tenfjord og Dr. Michael Hesse.